Qt中的Q_D宏和d指针

1 _ZTS7QObject

1、Q_D的在文件中的提法node

　　Q_D的设置意在方便地获取私有类指针，文件为qglobal.h。下面的##是宏定义的连字符。假设类名是A，那么A##Private翻译过来就是APrivate。c++

1 #define Q_D(Class) Class##Private * const d = d_func()

　　d_func()函数以下实现：windows

1 #define Q_DECLARE_PRIVATE(Class) \
2     inline Class##Private* d_func() { return reinterpret_cast<Class##Private *>(qGetPtrHelper(d_ptr)); } \ 3     inline const Class##Private* d_func() const { return reinterpret_cast<const Class##Private *>(qGetPtrHelper(d_ptr)); } \ 4     friend class Class##Private;

　　这里的d_func()虽然在宏里面，可是若是代入具体的类型，这里面就变成了以Class##Private的私有类指针为返回值，以func为函数名的函数。这里的qGetPtrHelper是函数

1 template <typename T> static inline T *qGetPtrHelper(T *ptr) { return ptr; }

　　这个模板函数里面里的T要套入某个具体的类。上面的那个Q_DECLARE_PRIVATE里面的就成了这个模板类的一个调用。这个模板类就是把这个类指针转换成了静态的。有了上面的这三段代码，若是想在某个类A里面声明一个私有类，直接来一个Q_D(A),再Q_DECLARE_PRIVATE(A)就能够了。post

2、宏和模板的展开ui

　　展开前一个宏和后一个宏的一部分，成了this

1 #define Q_D(A) APrivate *const d= d_func()

1 inline APrivate* d_func() { return reinterpret_cast<APrivate *>(qGetPtrHelper((d_ptr));}

　　上面这个函数qGetPtrHelper调用的输入值是QObject类里面的一个成员变量，d_ptr指针，定义以下：spa

1     QScopedPointer<QObjectData> d_ptr;

　　根据模板函数调用返回的仍然是一个QScopedPointer<QObjectData>类型的变量，也就是一个指向QObjectData类型的智能限域指针。最后调用reinterpret_cast从新解释前面获得的指针，把它变成指向APrivate类型的。翻译

　　这里的QObjectData的定义也在QObject里面指针

 1 class Q_CORE_EXPORT QObjectData {  2 public:  3     virtual ~QObjectData() = 0;  4     QObject *q_ptr;  5     QObject *parent;  6  QObjectList children;  7 
 8     uint isWidget : 1;  9     uint blockSig : 1; 10     uint wasDeleted : 1; 11     uint isDeletingChildren : 1; 12     uint sendChildEvents : 1; 13     uint receiveChildEvents : 1; 14     uint isWindow : 1; //for QWindow
15     uint unused : 25; 16     int postedEvents; 17     QDynamicMetaObjectData *metaObject; 18     QMetaObject *dynamicMetaObject() const; 19 };

　　至于QScopedPointer，有点复杂，核心思想是一个不须要本身销毁的指针。

3、继承和调用

　　本身写一个类MyQFileSystemModel继承QFileSystemModel，在MyQFileSystemModel中使用Q_D宏，会出现错误：

 1 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include\QtWidgets/qfilesystemmodel.h: In constructor 'MyQFileSystemModel::MyQFileSystemModel()':  2 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include/QtCore/qglobal.h:1002:28: error: 'QFileSystemModelPrivate* QFileSystemModel::d_func()' is private
 3      inline Class##Private* d_func() { return reinterpret_cast<Class##Private *>(qGetPtrHelper(d_ptr)); } \  4                             ^
 5 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include\QtWidgets/qfilesystemmodel.h:152:5: note: in expansion of macro 'Q_DECLARE_PRIVATE'
 6  Q_DECLARE_PRIVATE(QFileSystemModel)  7      ^
 8 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include/QtCore/qglobal.h:1016:54: error: within this context  9  #define Q_D(Class) Class##Private * const d = d_func()
10                                                       ^
11 ..\student\myqfilesystemmodel.cpp:5:5: note: in expansion of macro 'Q_D'
12      Q_D(const QFileSystemModel); 13      ^
14 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include/QtCore/qglobal.h:1016:43: warning: unused variable 'd' [-Wunused-variable] 15  #define Q_D(Class) Class##Private * const d = d_func()
16                                            ^
17 ..\student\myqfilesystemmodel.cpp:5:5: note: in expansion of macro 'Q_D'

　　意思是，d_func()是QFileSystemModel这个类里面的私有函数，对于c++的私有函数，子类是不可以继承的。

4、q指针

　　写一个MyQFileSystemModel的私有类MyQFileSystemModelPrivate，就可使用Q_Q宏，从私有类引用对应的公有类了。

 1 #ifndef MYQFILESYSTEMMODEL_P_H  2 #define MYQFILESYSTEMMODEL_P_H
 3 #include <myqfilesystemmodel.h>
 4 class MyQFileSystemModelPrivate;  5 class MyQFileSystemModel;  6 QT_BEGIN_NAMESPACE  7 class MyQFileSystemModelPrivate: public QFileSystemModelPrivate  8 {  9 public: 10     //MyQFileSystemModelPrivate(MyQFileSystemModel * parent):q_ptr(parent){}
11 public: 12  Q_DECLARE_PUBLIC(MyQFileSystemModel) 13     MyQFileSystemModel *q_ptr; 14 }; 15 QT_END_NAMESPACE 16 #endif // MYQFILESYSTEMMODEL_P_H

　　这里面须要尤为注意的是，MyQFileSystemModel *q_ptr;这一行是不能少的。c++的static_cast是对被转换的类型有限制的。若是B类继承了A类，那么从B类转换成A类是彻底没有问题的。可是，若是想把A类转换成B类，就要求B类里面，问题就出现了，A类可能没有B类那么丰满，转换出来的类多是残废的，因此通常状况下，这种转换是不能成功的。除非：B类里面包含了一个指向A类的指针。若是把q_ptr指针声明去掉了，会报这个错误：

1 C:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\mingw53_32\include\QtCore\qglobal.h:1012: error: invalid static_cast from type 'QObject*' to type 'MyQFileSystemModel*'
2      inline Class* q_func() { return static_cast<Class *>(q_ptr); } \ 3                                                                ^

5、私有类函数调用

　　Qt中的公有类和私有类关系密切，私有类的函数是不可以直接使用的。要是想用，必定要经过其余类调用。在Qt编译的时候，QFileSystemModel.h是一堆声明，会导出不少函数到QtWidget.dll里面去。值得注意的是，这里导出的只是这个文件里所声明的类、函数和变量，而不会导出只在私有类头文件QFileSystemModel_p.h里面声明过的函数和变量。

　　固然，编译的时候，也会引用QFileSystemModelPrivate.h和QFileSystemModel.cpp里的声明以及定义。通常状况下，咱们只是Qt的使用者，在windows系统下，只要下载安装就好，不须要本身再编译了。可是当咱们想使用私有类作一些更深刻的定制的时候，但愿可以调直接调用私有类的成员。这时候，若是只是include了.h文件，就会报undefined reference错误。也就是说，编译能过，连接过不了，找不到私有类成员。

　　解决的方法就是将对应的cpp文件也包含进工程目录里面，但这时候会有新的问题出现。有些类的实现已经编译到库函数里面了，这时候又在cpp文件从新实现，会报警告：redeclared without dllimport attribute。只须要把cpp文件中的实现函数删除掉就能够了。

　　虽然经过上面的方法，能够实现私有类的使用，可是值得注意的是，已经编译好的二进制文件dll里面的同名私有函数还在起着做用。仍是用QFileSystemModel为例，它已经被Qt编译好放到了QWidget.dll里面了。在此dll文件里也会有QFileSystemModelPrivate的函数（只是不会有直接指向外部的声明，外部不能直接连接引用而已），不然私有类就彻底没用了。当新的工程要使用到QFileSystemModel，而QFileSystemModelPrivate被间接地引用，使用的版本就是以前编译好的成品。当新的工程要直接调用私有类函数的时候，才是用的新的版本。

　　用Dependency打开Qt5Widgets.dll看到私有类的函数名形式以下：

1 _ZN16QFileSystemModelC1ER23QFileSystemModelPrivateP7QObject

　　这可能只是一个构造函数，在Qt5Widgets.dll里只有两个上面这种QFileSystemModelPrivate的函数，可见大多数私有类的函数没有导出。而直接用本节方法编译出来的QFileSystemModelPrivate.dll里面的私有成员函数形式以下：　　

1 _ZNK23QFileSystemModelPrivate4nodeERK11QModelIndex

　　表明形参是QModelIndex的私有类函数node，像这样的函数还有不少，它们与私有类的.h文件可以对应起来。